贵金属纳米材料由于具有独特的光、电、磁、热、化学性能,为分析化学的发展带来契机,近些年来已经取得了很大的进展。本论文从贵金属纳米材料独特的光学性质入手,着重于研究具有特定分析功能的贵金属(金、银)纳米材料的合成,以及它们在发展光学传感器、构筑表面增强光谱基底等领域的潜在应用。具体的工作分为以下几个方面:　　 (1)利用光谱技术深入系统地研究金属纳米材料和染料小分子或生物大分子的相互作用。(a)选用中性红(NR)为模型染料小分子,考察NR在金纳米粒子(AuNPs)表面的吸附行为。通过吸收光谱和荧光光谱考察NR的光谱变化,及电解质对二者作用的影响；(b)选用牛血清白蛋白(BSA)为模型生物大分子,通过吸收、荧光、园二色、红外光谱技术研究BSA在AuNPs表面的构象变化情况。同时,我们在实验中还着重考察了pH值对构象的变化的影响。　　 (2)采用电化学方法制备具有表面增强光谱性能的金属纳米结构,以构筑高灵敏的分析检测平台。(a)通过静电层层自组装得到含Ag+的多层膜,然后电化学还原得到含银纳米粒子的膜。所制备的纳米结构的膜具有可调的光学性质,对模型探针分子呈现较强的拉曼增强效应(10-1010倍),有望作为SERS的基底发展高灵敏的生物分析技术；(b)通过电沉积方法在导电玻璃表面制备得银纳米结构,实验发现吸附于该纳米基底表面的[Ru(bpy)3]2+的荧光能被明显增强,而且光稳定性也得到较大的改善,可据此构建高效的荧光分析平台。　　 (3)新型的荧光的金属纳米簇的简单合成及在生物分析的应用。我们首次利用一种常见的聚合物电解质-聚甲基丙烯酸(PMAA)为模板分子,通过紫外光(365nm)还原得到了水溶性的发红色荧光的银纳米簇。利用所合成的PMAA-Ag纳米簇的荧光能分别被铜离子和半胱氨酸有效地淬灭,我们首次报道了基于银纳米簇的荧光传感器,分别实现了对铜离子和半胱氨酸的高灵敏检测。　　 (4)利用金属纳米粒子的独特性质设计并发展了新颖的荧光分析方法。(a)首次报道了利用金属纳米粒子的荧光内滤效应发展新的荧光检测方法。作为例子,我们设计了两个荧光传感器:利用CN-对Au的刻蚀能力来溶解Au NPs,降低体系中Au NPs的吸光度值,从而恢复荧光分子的荧光发射；基于H2O2能催化长大Au NPs,增强体系的吸光度值,从而降低荧光分子的荧光。这样就可以通过Au NPs的吸收值的变化来调控荧光探针的荧光强度,从而实现对相应分析物(氰根和H2O2)的检测。进一步研究发现,当采用消光系数高于Au NPs的Ag NPs时,能明显提高检测氰根的灵敏度。(b)利用吸附有荧光分子RB的Au NPs的溶解发展一种新的检测氰根的荧光分析方法。在氰根存在时,RB-Au NPs的荧光会随着AuNPs的溶解显著增强,从而实现对氰根的灵敏检测。(c)首次报道了一步法制备的荧光共轭聚合物保护的金纳米粒子,并通过调控体系中的荧光能量转移来检测半胱氨酸。半胱氨酸的存在能使体系的荧光增强,该方法简单,选择性好。进一步,我们又基于类似的原理发展了一种检测硫醇的近红外荧光方法。　　 (5)利用金纳米粒子的共振光散射强度(RLS)的变化而发展的新型光学生物传感器。H2O2能催化长大AuNPs,使体系的RLS信号显著增强,可以实现对H2O2的灵敏检测。当体系中存在葡萄糖氧化酶时,加入葡萄糖则可以生成H2O2,使体系的RLS信号增强,从而能检测葡萄糖的浓度。此外,我们还利用AuNPs种子存在时能显著增强神经递质还原HAuCl4生成AuNPs的能力进而增强体系的RLS信号,发展了一种灵敏检测此类神经传递素的RLS方法。